Методи діагностування мікропроцесорних систем керування

Методи діагностування мікропроцесорних систем керування

Існують різноманітні методи діагностування систем керування, які можна навести у вигляді інформаційної структури (рис.1). З одного боку, виникають питання пов`язані з організацією проведення діагностичних робіт, з другого, пов`язані із забезпеченням необхідної для цього інформації (документації).

Щодо кваліфікації оператора-діагноста, то він повинен: знати базові поняття електротехніки; вміти читати нескладні електричні схеми; вміти користуватися цифровим мультиметром; розуміти особливості функціонування системи та об`єкта керування; знати особливості конструкції об`єкта керування певної марки автомобіля.

При обслуговуванні МП систем на борту автомобіля слід додержуватися таких загальних застережень:

до того, як демонтувати (відключати) кола ЕБК слід від`єднати клему "маса" АКБ;

при роботі системи керування необхідно забезпечувати надійний контакт кола живлення ЕБК від АКБ і виключати ймовірність порушення контакту АКБ з бортовою мережею;

якщо АКБ потребує заряду від зовнішнього джерела, то її слід від`єднати від бортової мережі;

не дозволяється впливати на блок ЕБК температурою більш за +850
С в непрацюючому стані системи та більш за +650
С, коли вона працює;

забороняється приєднувати та від’єднувати рознімання ЕБК, якщо замок запалювання увімкнено;

при проведенні електрозварювальних робіт на кузові автомобіля слід від`єднати проводи від АКБ та ЕБК;

забороняється користуватися діагностичними приладами, які не передбачені до застосування;

виключати можливість електростатичного розряду на сигнальні кола ЕБК.

Зокрема для кожної системи керування обумовлюються додаткові застереження та попередження, пов’язані з особливостями функціонування та призначенням системи.

Загальна послідовність процесу діагностування систем керування складається з окремих етапів.

1. Опит власника. На цьому етапі заповнюється спеціальний "Бланк опитування", на підставі якого визначаються умови, при яких настає несправність. Ця інформація розглядається як "історія хвороби" та визначає послідовність таких перевірок. Зміст питань бланка опитування визначається призначенням системи та її типом. Наприклад, для системи керування двигуном важливі такі питання.

- Які симптоми незадовільної роботи двигуна мають місце.

На яких режимах ДВЗ виникає симптом.

Які технічні втручання передували прояві симптомів.

Яка реакція діагностичного індикатора (лампи CHEK ENGINE).

Скільки часу минуло з моменту прояви симптомів

2. Початковий огляд регламентується переліком перевірок та послідовністю їх виконання. Існують загальні послідовності перевірок і регулювань, що можуть бути застосовані для більшості моделей автомобілів. Проте самі процедури перевірок та параметри, що контролюються, мають певні значення для різних моделей автомобілів і систем.

Початковий огляд системи керування двигуном містить такі перевірки:

Рівня оливи у двигуні, стану оливи та системи вентиляції картеру.

Рівня охолоджуючої рідини та системи охолодження.

Стану АКБ, надійності її підключення та рівня електроліту.

Стану та натягу ременя генератора.

Стану свічок запалювання.

Стану кришки та ротору розподільника запалювання, резисторів у високовольтних колах.

Стану усіх електричних з`єднань.

3. Оцінка загального стану системи виконується на підставі довідкових даних по параметрах, що контролюються. Для оцінки контрольованих параметрів можна віднести такі виміри:

напруги АКБ у номінальному режимі;

напруги АКБ при пуску ДВЗ впродовж 15 с;

сили струму пуску ДВЗ;

струму заряду АКБ на обертах 3000 хв-1
;

напруги на первинному колі котушки запалювання;

часу накопичення енергії в котушці запалювання на різних швидкісних режимах;

початкового кута випередження запалювання.

Коли система керування непрацездатна і вимірювання параметрів не можливе, проводять діагностику за діагностичними картами ДК-А (початкові перевірки), які мають вигляд умовних алгоритмів (рис.2). Наприклад, для системи керування ДВЗ карти ДК-А мають спрямованість за ознаками (колінчастий вал обертається, але ДВЗ не запускається; перевірка реле та кола живлення; перевірка електричних кіл системи паливоподачі; діагностування магістралі системи паливоподачі).

Якщо у системі керування, що діагностується, передбачено канал самодіагностики, в першу чергу виконуються перевірки діагностичних кіл за допомогою карт ДК-Д. Карти ДК-Д є умовними алгоритмами виконання перевірок та пошуку несправності в разі непрацездатності системи самодіагностики. Приклад карти ДК-Д наведено на рис.3.

Поглиблена перевірка стану системи виконується за допомогою діагностичних карт перевірки вузлів та агрегатів (ДК-П). Ці карти є умовними алгоритмами пошуку несправності (рис.4).

4. При наявності симптомів несправностей насамперед виконується діагностика за допомогою діагностичних карт ДК-С (симптоми та причини несправностей). Карти ДК-С містять перелік симптомів та можливі несправності, що їм відповідають. В карті наводиться інформація про місце пошкодження (коло, вузол, агрегат, система), причину, яка призвела до несправності (забруднення, нагар, розбаланс, обрив кола, коротке замикання), та звернення до інших діагностичних карт. Карти ДК-С мають вигляд довідкової таблиці (табл.1).

Для поглибленої локалізації несправності та підтвердження діагнозу оператор-діагност виконує перевірки та вимірювання електричних параметрів, користуючись схемами електричних підключень та діагностичною картою ДК-Р (параметри на виходах рознімання ЕБК).

Схеми електричних підключень можуть надаватися у безпосередньому вигляді (як фрагменти графічних зображень схем) або у вигляді таблиць кореспонденцій (адресів). Другий варіант є більш переважним, якщо обсяг схеми значний. Приклади схем електричних підключень наведено на рис.5,6. Для електросхем систем керування ДВЗ закордонних виробників (Рис.6) прийняті такі позначення окремих елементів: A - вузли; B - датчики; C - акумулятори та конденсатори; F - запобіжники; G - генератори; H - попереджуючі сигналізатори; K - реле; M - двигуни; P - вимірювачі та покажчики; R - резистори; S - перемикачі; V - напівпровідники; X - рознімання; Y - соленоїди. На розніманнях кожного елементу міститься інформація про номер виводу рознімання елемента; код (позначення) елементу, що є кореспондентом (адреса підключення); номер виводу кореспондента; колір проводу підключення (bl - блакитний; ge - жовтий; nf - сіруватий; rt - червоний; ws - білий; hgn - світло-зелений; br - коричневий; gn - зелений; og - помаранчевий; sw - чорний; hbl - світло-блакитний; rbr - темно-бордовий; el - кремовий; gr - сірий; rs - рожевий; vi - фіолетовий).

Карта ДК-Р має вигляд таблиці, в якій відповідно виводам рознімання ЕБК наводиться інформація про колір проводу, що під`єднується іззовні; призначення виводу; адрес підключення; значення напруг на виводах у режимах "запалювання увімкнено" та "двигун працює"; код несправності в разі відхилення параметра від допустимих значень; можливі ознаки та причини несправності кола; посилання до інших ДК, за допомогою яких локалізується несправність (табл.2).

Вимірювання напруг, що контролюються за таблицею, виконуються при визначених умовах:

двигун прогрітий до робочої температури;

двигун працює на обертах неробочого ходу;

контакт (вивід), що контролюється, не замкнуто на корпус;

діагностичний комп’ютер (сканер) від’єднано;

кондиціонування повітря вимкнено;

вимірювання мультиметром виконується відносно корпусу.

Таблиця 1

Карти симптомів несправностей (ДК - С)

Симптом несправності	Додаткові ознаки	Необхідні перевірки та можливі пошкодження	Звертання до інших ДК
Ривки та провали у роботі двигуна	Коливання потужності ДВЗ при постійній швидкості руху чи однаковому положенні дросельної заслінки. Підвищення швидкості або гальмування без зміни положення педалі акселератору	Датчик МВП. Паливні форсунки (за-бруднення, баланс, тиск). Паливний фільтр, паливо. Система запалювання (висока напруга, нагар, пошкодження проводів та апаратів). Підключення маси до ДВЗ та ЕБК. Напруга бортової мережі. Вакуумні шланги	ДК - А6 ДК - П2 ДК - П4С
Детонація	Детонація підвищується при прискоренні. Металевий стук у ДВЗ при відкриванні дросельної заслінки	Коло вентилятора системи охолодження (перегрів). Рівень охолоджуючої рідини та її циркуляція в радіаторі. Датчик детонації. Датчик ТОР, датчик МВП. Тиск, якість палива. Система запалювання (високовольтна проводка, свічки, їх калільне число та момент затяжки). Система гасіння детонації	ДК - П7 ДК - П5 DST - 2 ДК - А6
Нестійка робота або зупинка на неробочому ході	Зупинці ДВЗ передує коливання обертів неробочого ходу	Датчики ПДЗ, ТОР, МВП. Форсунки (герметичність, тиск палива, баланс форсунок, обмотки форсунок). Система запалювання (висока напруга, свічки, датчик ПКВ, проводка. Регулятор неробочого ходу. Кола живлення. Опори ДВЗ, компресія, фази газорозподілу	ДК - П1 ДК - А6 ДК - П2 ДК - А3 ДК - П4В ДК - П3 DST - 2

Таблиця 2

Фрагмент ДК - Р (рознімання ЕБК)

Контакт	Колірпроводу	Призначення	Адреса	Напруга, В		Код	Ознаки та несправності кола
				запал. увімкн.	ДВЗ працює
1	Біло-черво-ний	Керуваннязапалюванням1 - 4	Модуль запалюван-ня "В"	0	(5)	Нестійкий неробочий хід, нема потужності, двигун глохне
7	Жовто-чорний	Вхідний сигнал ДМВП	ДМВП, конт. "5"	0,9 - 1,1	(5)	0102	Нестача потужності, зупинка двигуна
11	Блакитний	Вхідний сигнал датчика детонації	Датчик детонації	2,5	2,5	0325	Підвищена детонація
12	Рожево-білий	Напруга живлення датчиків	ДМВП, конт. "4", ДПДЗ конт. "А"	5	5	01020122	Завищені оберти неробочого ходу
44	Червоний	Вхідний сигнал СО-потенціометра	СО-потен-ціометр	0	(11)	11711172	Не регулюється концентрація СО
45	Жовтий	Вхідний сигнал ДТОЖ	ДТОЖ, конт. “В”	1 - 2	1 - 2 (3)	01170118	Утруднений пуск, висока токсичність
48	Зелений	Вхідний сигнал ДПКВ низького рівня	ДПКВ, конт. "В"	8 - 10	(5)	0335	Двигун не запускається
49	Білий	Вхідний сигнал ДПКВ високого рівня	ДПКВ, конт. "А"	8 - 10	(5)	0335	Двигун не запускається
53	Блакитно-помаранчевий	Вхідний сигнал ДПДЗ	ДПДЗ, конт "С"	0,3 - 0,7	0,3 - 0,7	01220123	Завищені оберти неробочого ходу, нерівномірний неробочий хід.Утруднений пуск у холодному стані

5. На етапі діагностування за допомогою сканера, перш за все користуються таблицею тлумачення кодів несправностей, на основі якої визначають причини та умови занесення кодів несправностей в пам`ять систем самодіагностики (табл.3). Далі звертаються до відповідних діагностичних карт пошуку несправностей за кодами (карти ДК-К), які мають вигляд умовних алгоритмів (рис.7).

Таблиця 3. Приклад карти кодів несправностей (ДК - К)

Код	Відхилення параметра, ознака несправності	Умови внесення кодів до пам`яті ЕБК
0102	Низький рівень сигналу ДМВП	Сигнал з ДМВП відсутній або свідчить про витрату повітря нижче за 0,5 кг/год
0103	Високий рівень сигналу ДМВП	Сигнал свідчить про витрату повітря більш за 614 кг/год
0117	Низький рівень сигналу ДТОР	ДВЗ працює більш за 20 с, сигнал відповідає температурі двигуна t0< 370С
0118	Високий рівень сигналу ДТОР	ДВЗ працює більш за 10 с, сигнал відповідає температурі t0 >1350С
0122	Низький рівень сигналу ДПДЗ	ДВЗ працює та сигнал ДПДЗ U< 0,2 В
0123	Високий рівень сигналу ДПДЗ	Сигнал ДПДЗ U > 4,68 В
0325	Обрив ДД	ДВЗ працює, сигнал ДД, U< 0,5 В, обидві умови на протязі t > 2 с.
0327	Низький рівень шуму двигуна	ДВЗ працює, сигнал ДД, U< 10 В, обидві умови на протязі t > 2 с.
0328	Високий рівень шуму двигуна	ДВЗ працює, сигнал ДД, U< 10 В, обидві умови на протязі t > 2 с.
0335	Помилка ДПКВ	Колінчастий вал прокручується, контролер зчитує n ¹ 58 зубців (імпульсів) на оберт вимірювального диска
0501	Помилка ДША	Оберти ДВЗ 2500< n < 6000 хв-1, ДМРВ вказує малу витрату повітря, сигнал ДСА відповідає V£ 5 км/год
0505	Помилка РНХ	ДВЗ у режимі неробочого ходу, оберти колінчастого валу при зачиненій дросельній заслінці на 200 хв-1 більше необхідних на протязі t ³ 3хв.
0562	Пониження напруги бортової мережі	ДВЗ працює, бортова напруга U< 6,5 В на протязі t ³ 640 мс.

Для поглибленої локалізації (пошуку елемента або місця пошкодження) звертаються до інших ДК та вимірюють значення поточних параметрів системи за допомогою сканера. Значення цих параметрів порівнюються з еталонними параметрами, які зберігаються в пам’яті сканера. До цих параметрів, наприклад для систем керування ДВЗ відносять: швидкість обертання ДВЗ, оберти неробочого ходу, температуру охолоджуючої рідини, масову витрату повітря, положення дросельної заслінки, тривалість імпульсу упорскування, кут випередження запалювання, положення регулятора неробочого ходу, швидкість руху автомобіля та інші.

Метод та послідовність етапів діагностування в більшості випадків визначається фактичним станом системи на час перевірок, метою перевірок (регламентне, заявочне або негайне технічне обслуговування) та наявністю діагностичного обладнання.